Question

【题目】运用化学反应原理研究氮、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义。

（1）如图是一定的温度和压强下N2和H2反应生成lmolNH3过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学方程式____________（△H的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示）：

（2）已知：25℃时KSP（AgCl）=1.6×l0－10KSP（AgI）=1.5×l0－16

海水中含有大量的元素，常量元素如氯，微量元素如碘，其在海水中均以化合态存在。在25℃下，向0.1L0.002mol·L－l的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1L0.002mol·L－l硝酸银溶液，有白色沉淀生成，从难溶电解质的溶解平衡角度解释产生沉淀的原因是 ，向反应后的浑浊液中继续加入0.1L0.002mol·L－1的NaI溶液，看到的现象是 ，产生该现象的原因是（用离子方程式表示） 。

（3）氨气溶于水得到氨水。在25℃下，将a mol·L－1的氨水与b mol·L－1的盐酸等体积混合（混合后体积为混合前体积之和），反应后溶液显中性。求25℃下该混合溶液中氨水的电离平衡常数。

Answer 1

【答案】（1）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=2(Q1－Q2)kJ·mol－1；

（2）c(Ag+)·c(Cl－)＞Ksp(AgCl)，白色沉淀转化为黄色沉淀；AgCl(s)+I－（aq）=AgI(s)+Cl－(aq)；

（3）b×10－7/(a－b)。

【解析】

试题分析：（1）根据能量变化示意图，反应物的总能量大于生成物的总能量，说明反应是放热反应，热化学反应方程式为：N2 (g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H=2(Q1－Q2) kJ·mol－1；（2）根据Qc>Ksp，说明有沉淀产生，Qc=Ksp，说明此溶液为饱和溶液，Qc<Ksp，说明溶液是不饱和溶液，产生沉淀，说明c(Ag＋)·c (Cl－)=1×10－6＞Ksp(AgCl) =1.6×10－10，Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，说明AgI比AgCl更难溶，因此白色沉淀转化为黄色沉淀；AgCl(s) + I－（aq）= AgI(s) + Cl－(aq)；（3）因为反应后溶液呈中性，所以氨水过量，c(H+)+ c(NH4+) = c(OH－)+ c(Cl－) ，c(NH3·H2O)= (a×1－b×1)/2mol·L－1=(a－b)/2mol·L－1， c(OH－)=c(H+)=1×10－7 mol·L－1，c(NH4+)=c(Cl－)=b/2 mol·L－1，NH3·H2O NH4++ OH－，Ksp=c(NH4＋)×c(OH－)/c(NH3·H2O)=b/2×1×10－7/(a－b)/2= b×10－7/(a－b)。